【発明の詳細な説明】
のE、 C0LIを石 るための および された ゛発1gとえ最
余朋ヱと九肚
本発明は、水サンプル中のすべての大腸菌群(colifor+*)のレベルお
よびE、 coltを同定するための、新規、簡易、迅速、高感度、特異的およ
び安価な方法に関する。この方法は、L」立■の2つの明確な特性、すなわち、
ラクトースの利用およびインドール生成に基づいている。本発明はまた、水中の
し」立Uの迅速で効果的な同定およびその定量のためのキットに関する。
良災旦宣量
5cherichia coli 迄」坦且は、ヒトおよび動物の糞便中に検出
される、通常腸内管に住む通性嫌気性グラム陰性園である。E、 coliは、
しばしば尿生殖器管の感染および下痢の原因となる。
L−!■は通常糞便中に検出されるので、水中に存在することは長い間知られて
おり、水および食物中の糞便による汚染の度合の指標として利用されてきた。そ
のため、これらの細菌の検出、同定および定量の方法を考案および改良するため
に、多くの努力が払われてきた。
しかし、L」1貝を水質汚染試験の細菌とするには大きな欠点がある:すなわち
、これらを検出するための簡単で特異的な方法がない。従って、これまでは、腸
内細菌科の広いサブセットである大腸菌群を検出していたにすぎない。腸内細菌
科は、糞便中のE、 coliおよび環境細菌を含むが、サルモネラ菌、赤痢菌
およびプロテウス菌を含まない。そのため、大腸菌群が糞便物質による飲料水汚
染の尺度であった。
現在、大腸菌群、特にL2凶」、の存在を決定するために実施され得る試験は、
未知の微生物を既知の分類群に分類する特性試験の結果に基づいている。最も一
般的に利用されている試験は酵素試験であり、これは、細菌の代謝に関与するこ
とが知られている酵素の存在を、外観の変化、呈色の変化、蛍光性または他の化
学的特性の変化を観察することによって主観的に検出するものである。Meth
ods in Microbiolo 、 19:105 (1987)。
現在の大腸菌群およびE、 coltの試験のほとんどは、Escherich
ia属がグルツースおよびラクトースを発酵し、これらの発酵の結果として、ガ
スまたは酸が産生されるという事実に基づくものである。Forscb、 Me
d、 3:515 (1885)。現在利用され得、水質汚染試験に使用される
方法の概要は、American Pub ’c Flealth As5oc
’ation、 (1985)に記載されている。現在使用されている多(の方
法では、ラクトースを酸およびガスに変換する代謝経路の第1段階を触媒する、
大腸菌群細菌の酵素β−D−ガラクトシダーゼのようなラクトースの代謝に関与
する酵素が使用されている。
20世紀初期の研究によって、44.5℃における培養物のインキ二ベーシ望ン
を包含する古典的な糞便の大腸菌群試験が導入された。この温度で、E、 co
liは増殖し、ラクトースからガスまたは酸を産生ずるが、環境大腸菌群は増殖
しない。
上記糞便大腸菌群の技術に関して2つの基本的な欠点がある。第1に手順が長い
。この手順では、細菌インキュベーションに使用されるべき44°Cの温度より
もやや高い温度を使用するため、ストレスを受けたり、または損傷を受けた細菌
にとってはしばしば致命的になる。従って、糞便の大腸菌群のチューブに、推定
的大腸菌群試験において完全に増殖させた培養物を接種することが通例になって
いる。このような手順には2日間要する。あるいは、糞便の大腸菌群のチューブ
は、最初は35℃で短時間、続いて44.5℃でインキュベートされ得る。しか
し、試験時間の短縮による利得は、2回のインキュベーション時間に伴うさらな
る操作およびさらなる処理と引き換えると少な−1゜箪2に、この手順では、E
、 coltではない大腸菌群の約10%を、有害で望ましくないし」立■とし
て認識し、特異性が限られている。U吐−組畦ran、 Microb、、 5
5:335 (1989)。第3に、この手順は、培養チューブ内で行われる。
この各チューブは、ガス泡が蓄積され観察され得る逆回きの第2のチューブ(D
urham tube)に備えられている。
臨床研究所では、腸内細菌科に属する病原性菌の完全に増殖させた単一コロニー
をスクリーニングするための、より優れた試験を開発する多くの試みがなされた
。1984年には、LClin、 Microbiol、、 20+136に、
腸内および他の臨床標本からの腸内細菌科の完全に増殖させた純粋な培養物を同
定するための複合試験培地である単一チューブが記載されている。用いられた培
地により、運動性、β−ガラクトシダーゼ、フェニルアラニンデアミナーゼ活性
および硫化水素およびインドール生成が検出できる。しかし、この試験法は完全
に増殖させた単一コロニーに対してのみ行われ得るため、水サンプル中では有用
ではない。
近年、病院では、β−グルクロニダーゼ(GUR)の存在は、L」立■の存在を
示すための容認された指標となった。1976年には、Acta Pathol
、 Microbiol、 5cand、 5ect、 B 84:245 (
1976)に、E、 coliの臨床分離物の97%がβ−D−グルクロニダー
ゼ(GUR)を産生ずるが、はとんどの他の大腸菌群は産生じないことを示す所
見が記載されている。臨床サンプルでGUI2が好結果をもたらしたことにより
、科学者はこれを食物および水中のE、 coltの検出に適応するようになっ
た。
β−グルクロニダーゼの手順の1つの非常に重要な欠点は、すべてまたはほとん
どすべてのE、 coltはβ−〇−グルクロニダーゼを産生ずることができる
と推定していることである。この推定に基づき、E、 coliの迅速同定法(
RIM)を含む多くの技術が開発された。以下に引用されたRIM法は、β−グ
ルクロニダーゼおよびβ−ガラクトシダーゼの同時測定、続いてインドールの存
在を決定する方法を包含する。
E、 coliを完全に増殖させた単一培養物を同定するための従来の試験法で
は、pH7,5の0−ニトロフェニル−β−〇−ガラクトピラノシド(ONPC
)のセーレンセン(5orensen) リン酸緩衝液を、完全に増殖させた試
験分離物に加え、その混合物を35°Cで1時間インキュベートする工程からな
る。L二二Hの存在の有無は、β−ガラクトシダーゼの存在を示す黄色の呈色の
有無により決定される。もとの無色の液体に色の変化が見られない場合は陰性で
あり、このサンプルはE、 coliを含まないと推定される。
従来の試験法は、L工田二l:坦弧、、 18:1287 (1983)に記載
されている。これに続いて開発された2つの試験法が、RIMおよび迅速検出E
、 coli (RDE)である。双方ともβ−グルクロニダーゼの測定に基づ
くものである。
RIMシステムは、木製のスティックに巻き付けられ、試薬に含浸された綿スワ
ブからなり、このスワブは完全に増殖させた細m−20ニーに接触している。細
菌の接種物を含んタコノスワブを、0NPG含有の特定のRIM緩衝液中に入れ
、35℃で30−60分間インキュベートする。陽性のONPC反応は黄色の呈
色で示される。陽性であれば、続いてβ−グルクロニダーゼ活性の存在を、36
6nmの紫外線を照射して蛍光を検出することにより決定する。β−グルクロニ
ダーゼ試験が陽性であれば、コバックス(Kovacs)試薬を加え、赤色の呈
色によりインドールの存在を決定する。
RDE試験は、β−グルクロニダーゼを同定するために若干改良されたシステム
であり、基貫を含浸したペーパーディスクを使用する。RDEでは、完全に増殖
させた細菌のコロニーを希釈水中に接種して、細菌の懸濁液を生じさせる。次に
、β−グルクロニダーゼおよび0NPG基質の両方を含むディスクを、35℃で
インキユベートされたチューブに加える。黄色の発色は、合成基質0NPGを加
水分解するβ−ガラクトシダーゼの存在を示す。0NPGからの加水分解は、β
−ガラクトシダーゼの存在を示すので、 cheric ia A−D群、C1
trobacterおよび虹」旦uのようなラクトース発酵微生物の存在が示唆
される。β−ガラクトシド試験が陽性のときは、RIM試験におけるように、3
66nmの紫外線光源でチューブを試験することによって、β−グルクロニダー
ゼの存在が決定される。蛍光が観察されれば、β−グルクロニダーゼが存在する
ことを意味する。この酵素は、L」白のすべての臨床分離物の約97%に存在す
ることが知られている。Acta Pathol、Microbiol、5ca
nd、5ect、B、84:245 (1976)。β−グルクロニダーゼ試験
が陰性であれば、インドールの生成を調べるために、このサンプルを用いてイン
ドールの指標試験をさらに行う。インドールの存在は赤色の呈色で示される。3
つの試験のすべて(すなわち、0NPG、β−グルクロニダーゼおよびインドー
ル)が陽性である場合のみ、微生物はおそら(E、 coliであると結論づけ
られる。3つの試験のいずれかが陰性であれば、微生物がL」旦■である可能性
は低いと解釈される。このような場合は、臨床分離物を確実に決定するための別
の工程が行なわれる。J、 Cl1n、 Microbiol、。
24:368 (1985)。
すべての臨床のE、 coltの約97%がβ−グルクロニダーゼを産生ずると
いう初期の観察により、いかなる源に由来しようともすべてのE、 coliの
97%はこの酵素を産生ずると推測されるようになった。しかし、近年では、こ
のような推測は誤っており、約30−50%のし」立■はβ−グルクロニダーゼ
陰性であり得ることが判明している。
それにもかかわらず、L」!■の97%がグルクロニダーゼに陽性であるという
仮説によって、結果的に、いわゆるMMO−MUG (最少培地0NPG−メチ
ルウンベリフェリル−β−D−グルクロニダーゼ)試験が開発されるようになっ
た。これは、現在、大腸菌群のすべてを定量するための分析法の1つとしてUS
EPAに承認されている試験法である。
MMO−MUG試験法では、蛍光化合物MUGを、β−グルクロニダーゼの基質
として使用する。この試験法は、被験サンプルをMMO−MUG培地に入れ、0
NPGからのβ−ガラクトシドの産生を観察するものである。ガラクトシドの生
成は、24時間以内に黄色の呈色を示すことで示され、続いてβ−グルクロニダ
ーゼの基質である4−メチルウンベリフェリル−β−D−グルクロニドから蛍光
物質が形成される。MMO−MUG試験は、アンフォテリシンB、 0NPG、
MUG、およびソラニラム(solanium)を組み合わせた種々の塩から
なる特定の複合体培地からなる。MMO−MUG試験は、すべての大腸菌群を評
価する方法として認められているが、他の大腸菌群からE、 coltを判別す
るほど特異的ではない。時間に関しては、この試験法は、少なくとも24時間の
インキュベーションを必要とする。極めて重要なことに、MMO−MUG試験法
では偽陽性率が13−35%の間であるが、より優れた試験法がないため、この
誤差はUS EPAに許容されていることがわかった。
しかし、この試験法の最も重要な欠点は、糞便サンプルからのすべてのE、 c
oltのうちわずか約66−70%がβ〜グルクロニダーゼ陽性であり、Wの約
30−34%はβ−グルクロニダーゼ陰性であることである。その結果、MMO
−MUG試験では約30−34%の割合で偽陰性の結果が生じる。耐狙1. E
nvユD凹、 Micr。
biol、、 55:33S (1989)には、MUG含有ラウリル硫酸トリ
プトース(tryptose) フロースで測定した場合、E、 coltのす
べての糞便分離物の約30−34%は、β−D−ゲルクロニダーゼ陰性であるこ
と、そして、それらのβ−グルクロニダーゼ陽性の中には、β−グルクロニダー
ゼの産生に関して温度依存性であることが示された多数のβ−グルクロニダーゼ
陽性の細菌があることが示されている。これらの温度依存性L」立■は、37℃
ではβ−グルクロニダーゼの産生は非常に弱いが、44,5℃では強い陽性であ
った。さらに、β−グルクロニダーゼ陰性の):、 coliのみを含む糞便サ
ンプルもあった。上記の研究で分析されたサンプルは、健常人の糞便のサンプル
から採取されたので、上述の試験が実施された場合に、E、 coltによる水
質の糞便汚染が30−35%の割合で検出され得ないことは明らかである。この
偽陰性率は、公衆衛生において重要な意味を有している。米国南カリフォルニア
州からの水サンプルを試験した時、約40%のE、 coliがMMO−MUG
(M、 StewartおよびB、 01son、Abstracts: A
nn、 Meetin Amer、 Sac、 Microbiol、、 (1
990))では陰性であることがわかった。
この高い偽陰性率は、他の研究でも確認された。世界のあらゆる地域から糞便E
、 coliを集めて、LT−MUGおよびMMO−MUG法の両方で試験した
ところ、30%の偽陰性率が見られた(ムFood Prot、 55:972
(1990))。
インドール生成酵素であるトリプトファナーゼは、E、 0011の同定に使用
された最初の酵素試験法の1つであった。このインドール試験がKitasat
oのZe’tschrift H、Lei zi、 7:515 (1889)
に記載されてから100年の間に、この試験法は、最も有用で信頼できるE、
coltの試験法の1つであることがわかってきた。この試験法は、他の大腸菌
群か叡L」旦■を識別するために、Ide tification of ’E
nterobacteriaceae、第2版〜Burgess Publ、
(1962)に発表された、古典的な1MVic試験に記載されているように実
施される。
インドール試験の主な欠点は、ラクトースを利用する試験と併用できないこと、
そして水サンプル中のし」准Hを藺単に単一チューブを用いた試験法として実施
できないことである。
インドール試験の原理は、トリプトファンをインドールに代謝する酵素であるト
リプトファナーゼを形成するE、 coliの能力にある。この能力は、L一旦
■が哺乳類の腸管で増殖する能力と密接に関係しているようである。腸内細菌科
の多くの種類がトリプトファナーゼを産生ずる能力を有しているため、この酵素
の存在により、トリプトファンの異化代謝産物としてインドールが蓄積される。
従って、この酵素の存在は、腸記載の、インドールの生成を同定するのに使用さ
れる標準培地は、炭水化物を含有しない培地中で、35°Cで24時間のインキ
ュベーションを行うことと、コバックス試薬を用いたインドール試験(eit、
Immunitaetfo sch、 EX 、 Ther、、 55:31
1(1928))とを必要とする。この反応は、インドールとp−ジメチルアミ
ノベンズアルデヒドとの比色反応に基づく。この試験法では、遊離インドールは
、アミルアルコールまたはキシレンのような液体溶媒で抽出することによって除
去され、残留トリプトファンと遊離インドールとを分離させる。この残留トリプ
トファンもまた、適切な条件下でp−ジメチルアミノベンズアルデヒドと反応す
る。
J、 A 、 Bacteriol、、 63:329 (198?)に記載の
別のインドールの比色反応は、酸性溶液中での、ビロール環中のα位またはβ位
がフリーのインドールとグルタコニック(glutaconiC)アルデヒドと
の縮合に基づくものであり、その結果、赤−青紫色のポリメチン色素が形成され
る。同様の考えに基づくマイクロテストは、腸内細菌科を迅速に同定するのに有
用であり、Acta Path、Mic obio 、Immunol、5ca
nd、S et、、92:239 (1984)に記載されている。
上述の現在用いられている方法、試験および技術に関する欠陥および欠点は、本
発明の方法によって克服される。
良豆!!且
本発明の1つの局面は、水サンプル中のすべての大腸菌群およびL」!■の存在
を決定するための、高感度、迅速、特異的、正確、および安価な方法である。
本発明の他の局面は、水サンプル中のE、 co■の存在を決定するための、迅
速で視覚的な方法である。
本発明のさらなる局面は、水サンプル中に存在するLjユ1の最確数を測定する
ための定量法である。
本発明の他の局面は、水中のし」且■の存在を迅速で視覚的に決定するためのキ
ット(ECOTAG)、水サンプル中のすべての大腸菌群およびL」旦■の存在
を決定するためのキット(COL ITAG)、そして存在する大腸菌群の数お
よびL」立りの数を定量するためのキット(ECOTAG−QUANT I)で
ある。
の な1f+
図1は、18時間のインキュベージ1ン後の、L」旦■試験チューブ(ECOT
AG)の概略図である。
図2は、18時間のインキ1ベージ曹ン後の、大腸菌群試験チューブ(COL
ITAG)の概略図である。
及豆ユ1区ユ1皿
本発明は、L」!■が、2つの非常に明確な特性(すなわち、ラクトースの利用
およびインドールの生成)を示す唯一の主要な腸内細菌のグループであるという
所見に基づいている。
ラクトースの利用の測定方法とインドール生成の測定方法とを組み合わせること
により、水中のし」立■を決定するための、新規の、改良された、迅速、高感度
、特異的、安価、高信頼性、および正確な試験が開発された。
本発明は、インドールを生成する酵素であるトリプトファナーゼが、ラクトース
の存在下で強く抑制される(Abstract二勧n、 Me射−1測L」立L
J且二l泣1.. Q12 (1990)) と(1う観察に基づいている。従
って、この抑制は、単にラクトースを培地から除去し、これを0NPGのような
適切な合成β−D−ガラクトピラノシド(本出願では、用語「ガラクトシド」お
よび「ガラクトピラノシド」は同じ意味である)に代用することによって防ぐこ
とができる。0NPGは、ラクトースを利用する細菌の能力を示すために有用で
ある。しかし、ラクトースとは異なり、0NPGはトリプトファナーゼまたはイ
ンドールの生成を抑制しない。従って、インドールの生成は、コバックス(Ko
vacs’ )またはエールリッヒ試薬のような適切な試薬を加え、特徴的な色
の変化を調べることによってのみ評価され得る。
本発明はまた、異化代謝産物抑制の役割を認識することに基づいている。容易に
用いられる炭水化物エネルギー源(この場合過剰量のラクトースまたはラクトー
ス代用物)による異化代謝産物抑制は、効率の低いエネルギー源(この場合トリ
プトファン)の代謝、変換、および利用を弱める。
本発明で使用される培地は、このような異化代謝産物抑制の原因とならない、ま
たは引き起さない程度の、少量の代用となるエネルギー源を利用する複合指標培
地であるTAG(トリプトファン−ガラクトシド)を導入することによって、そ
のような異化代謝産物抑制を防ぐ。
本発明により、水サンプル中の大腸菌群およびL」!Hの存在を同時に検出する
ことができる。これは、迅速な単一チューブを用いた試験として用いられ得、単
一培養物の分離または完全に増殖させたコロニーの産生を必要とせず、1個のL
coli菌の存在さえも同定できる。
この発明は、続いて、アミノ酸であるトリプトファンがインドール、ピルビン酸
およびアンモニアに代謝され、インドールがアンモニアと等モル量生成されると
いう観察に基づいている。この試験は、迅速で、所用時間は最終的にL」二はの
存在の有無を決定する汚染の程度によるが、2−24時間であり;水サンプル中
のし」且■の存在の有無にかかわらず、偽陰性または陽性を生じることな(、は
ぼ100%の精度で決定されるため正確であり;希釈法を用いて、水中の最も可
能性の高い汚染E、 co■の数および1個のし」立uさえも同定できるため、
高感度であり:有害性のない大腸菌群とL−二■とを識別することができるため
、L」旦■に特異的である。この試験は、ラクトースの利用を証明する酵素であ
るβ−ガラクトシド、およびインドールの生成を証明する酵素であるトリブトフ
ァナーゼの存在を同時に決定する。この試験を用いることによって、インドール
を生成し、同時にラクトースを利用する細菌だけが陽性の結果を生じる。水サン
プル中では、そのような能力は主に大腸@L」亘■中にのみ存在する。
この試験は、インドールを生成し、同時にラクトースを発酵し、これによりトリ
プトファンとガラクトシドとを最少限しか含まない特定の培地中で呈色および/
または蛍光を生じるような腸内細菌科に特異的である。水サンプル中では、これ
らの腸内細菌科は、E、 coliがほとんどである。
インドールの生成は、グルコース、ラクトースまたは他の容易に利用できる糖に
よって一般に抑制される。その結果、インドール試験は、E、 coltの通常
の代謝経路に関与する基質として知られているラクトースの存在下では作用しな
い。
E、 eoliをラクトース含有培養培地に置くと、誘導酵素であるβ−ガラク
トシダーゼが大量に合成されるという事実は周知である。誘導されたβ−ガラク
トシダーゼは、反応スキームエによりラクトース(1)を加水分解し、燃料およ
び炭素源として直接使用され得るD−グルコース(II)およびD−ガラクトー
ス(III)を産生ずる。
反1ヒし先:コ仁」−
β−力゛ラクトシタ゛−七゛
ラクトース + H2O−−−−−−−−D−り゛ルコース + D−力゛ラク
トース(+) (II) (III)
E、 coliのこの明確な特性は、本発明の第1の特性の1つとして使用され
る。本発明では、このような特性を有する腸内細菌科をこのような特性を持たな
いものから、迅速かつ正確に分離し得る。この試験では、ラクトースを利用する
能力は、色素産生性または蛍光産生性のβ−D−ガラクトシドの加水分解により
検出される。
E、 coltの第2の明確な特性は、トリプトファンを窒素源として利用し、
これを酵素トリプトファナーゼで代謝するという能力である。この反応はインド
ール試験で検出される。このインドール試験は、反応スキーム■で示される反応
に基づている。トリプトファン(mは、E、 colt)リプトファナーゼによ
り遊離インドール(■)、ピルベートm)およびアンモニウム(Vrl)に代謝
される。
反叉じし先二ノー」−
L」旦旦
トリプトファン+H20−−−→ 遊離インド−ル + ヒ゛ルヘ゛−ト +
アンモニア(IV) )す7’)7yナーセ゛ (V) (Vl) (VIA)
E、 eoliの第1および第2の明確な特性は両方とも、L」■細胞の代謝の
柔軟性に基づいている。L」!■は、有機源の炭素と代謝エネルギーとを必要と
している点で、有機栄養生物であるが、このカテゴリー内では代謝上可変性があ
る。ラクトースの場合に見られるように、エネルギー源および炭素源としての利
用できるグルコースが存在しない場合、E、 collは、ラクトースを利用し
、素早く酵素合成を新しく方向づけることによって、ラクトースをD−グルコー
スおよびD−ガラクトースに代謝させるために十分なβ−ガラクトシダーゼを産
生ずる。
炭素源としてのラクトースと同様に、E、 coliはまた、アンモニア以外の
種々の窒素源を利用し得る。実際に、E、 colt細胞に十分な外因性のアミ
ノ酸供給物が与えられている場合には、これらの細胞はアンモニアから新規にア
ミノ酸を合成しなくなり、その代わりに予め生成された酸を使用するように必要
であれば、ある種のアミノ酸を燃料および炭素源として使用し得る。本発明は、
このE、 coltの特性を認識した上で、分子内にインドールを含有するアミ
ノ酸であるトリプトファンを有効に利用するものである。トリプトファンは、特
定の酵素トリプトファナーゼにより、遊離インドール、ピルベートおよびアンモ
ニウムに代謝され得る。インドールを測定するための極めて特異的な試験がある
ので、本発明では、この特徴を、ラクトースの発酵およびインドールの生成の両
方を持たない他のすべての細菌からE、 coliを分離するために使用する。
しかし、インドールの生成はラクトースの発酵の存在下では阻害されるので、本
発明では、そのような代謝阻害を回避するために、ラクトース代用物を使用する
。
本発明は、実際に、上述の背景技術に基づき、酵素β−ガラクトシドの存在の決
定および遊離インドールの存在に基づいている。
上述のように、多量のラクトースが培地中に存在する場合、ラクトースは酵素β
−ガラクトシダーゼに触媒されて、この酵素の産生が引き起こされる。β−ガラ
クトシダーゼは、明確な化学特性を有し、容易に測定または同定され得る。しか
し、ラクトースがトリプトファンからのインドールの生成を阻害することは周知
であるので、明らかにラクトースが存在する場合には、インドールは生成され得
ず、測定され得ない。ラクトースを、β−ガラクトシダーゼによって代謝され得
る代用化合物で代用することによって、ラクトースの阻害効果は回避される。そ
の結果、ラクトース代用物により、インドールが生成され、同時に測定される。
本発明は、L」旦■がすべての代謝の要求に迅速に応答し得る転換可能な微生物
であることをさらに有効に利用している。
測定され得る特定のラクトース代用物が唯一の炭素源として提供されると、L」
立■はβ−ガラクトシダーゼを直ちに産生ずることによって素早(応答する。し
かし、すべての他のさらに容易に利用される炭素源が培地から取り除かれると、
このE、 coli代謝制御システムは、トリプトファンを炭素源として認識す
るようになる。このように、トリプトファンが提供され、すべての他の炭素源が
完全に取り除かれるか、またはこれらが試験に有効に使用されるように調節され
ると、L」士はトリプトファナーゼを多量に生成し、トリプトファンは、容易に
測定可能な遊離インドールに変換される。本発明の試験においては、3つの基本
的な細菌実験セ・ノドアップを内容を改変して試験した。
セントアップ1:サルモネラ園を含有するが大腸菌群またはE、 colili
を含有しないコントロールサンプル。
セットアツプ2 : E、 calf菌を含有する実験的サンプル。この群は、
L二立1i ATCC25922、ECOR13、ECOR8、ECOR5、E
COR4、ECOR6、ECOR47、ECOR13のような、L−匪Hの種々
のタイプを含み、これらはすべてA+aerican Type Cu1tur
e C。
11ectionから入手した。TC244、TC234;カリフォルニア大学
バークレー内部で単離されたTC218、TC217またはFDA研究所のPe
ter Fengから入手されたPF 226、PF 222゜セットアツプ3
: TC257、Klebsiella Pneu+aoniaeS1士■o
bacter cloacae、またはC1trobacter freund
iiのような他の大腸菌群を含有する実験サンプル。
B、 Awesから入手されたSalmonella t himuriumは
、通常ラクトースおよびインドール共に陰性である。E、 colt TC22
4,234,218,217は、インドールおよびラクトース陽性である。
E、 colt PF 222および226は、インドール陽性およびラクトー
ス陽性である。
L」立■の存在の有無を迅速に試験するために、セットアツプ1.2および3を
使用した。すべての大腸菌群およびL」匝に、セットアツプ1.2および3を使
用した。半定量には、任意のセットアツプが使用され得る。
種々の培地ベースを調製し、試験した。培地ベースのための基本的な要件は、少
なくとも最適な最少量のトリプトファンまたはトリプトファン代用物および最適
な最少量のラクトース代用物を含むことであった。
本発明の最も重要な特徴の1つは、異化代謝抑制を培地内の成分によって防ぐよ
うにデザインされたトリプトファンおよびβ−ガラクトシドを含む新規のタイプ
の培地である。そのような異化代謝産物抑制は、効率の低いエネルギー源(トリ
プトファン)の代謝、変換および利用を抑制する、容易に使用される炭水化物エ
ネルギー源(ラクトース代用物)が過剰量にある場合に生じる。
本発明の培地主成分の独自性は、そのような異化代謝産物抑制を防ぎ、取り除く
ために調整された成分によって得られる。つまり、MMO−MUGまたは他の現
在用いられている培地を使用すると、これらの培地においては、L」!Hの第2
の独自の特徴(すなわち、インドールの生成)が、β−グルクロニダーゼまたは
他の過剰に供給されたラクトース代用物により異化的に抑制される。
ところが、本発明のTAG培地は調整されたエネルギー源を提供するので、ラク
トースの利用およびインドールの生成の両方が同時に進行され得る。従って同一
のチューブ内で同時に測定できる。その結果、TAG培地はラクトース代用物お
よびインドール源を主成分として含む。さらに、増殖促進成分および他の成分が
加えられる。
本発明の実施において使用される培地の第2の最も重要な要件は、この培地が増
殖抑制ではなく増殖促進であることである。そのため、本発明のTAG培地は、
酵母抽出物のような増殖維持および増殖促進成分、アミノ酸、またはトリプトー
ス(tryptose)のようなタンパク質加水分解物をかなり多量に含有する
。
これらの成分は、E、 coliの増殖を促進し維持するために十分な量を加え
られる。そのため、本発明のまた別の特徴は、L」旦Hの増殖を大きく促進する
ことであり、これにより少量のし」旦H(多くの場合希釈率の高い水サンプルに
存在する1個のE、 coli)でも検出できる。これは、酵母抽出物またはト
リプトースのような代替栄養成分を代用することによって、E、 calfの増
殖が促進されるために達成され得る。従って、本発明のTAG培地中での):、
coliの増殖は、他の現在用いられている培地に見られるように、栄養素と
しての0NPGおよびMUGの利用によって制限されない。
本発明は、トリプトースによりL−二■の増殖を意図的に促進することにより、
少数のまたは単一のし」旦り細胞の回収に非常に効果的な培地または培地群を利
用する。
標準EC培地、MMO−MUG(Colilert)培地およびTAG(Col
t tag)培地を使用し、比較して得られた結果を表1および2に示し、実施
例9で論じる。
存在する少量のL−!Hのサンプルを試験し、信頼性のある結果(すなわち、単
一の大腸菌り一遼■細胞からの陽性反応)を得るための能力は、汚染の希釈率が
大きく、培養物または容器中にE、 coliが1個しか存在しないかまたはほ
とんど存在しない場合の本試験において、非常に重要な特徴である。
他の周知のE、 coltの検出方法に対するさらなる別の重要な改良点は、本
発明の方法で達成された時間の短縮である。
本発明の培地は、MMO−MUG培地を含む他のどの培地よりも速く応答する。
これは、):、 coli細胞が1個しか存在しないかまたはほとんど存在しな
い、希釈倍率の高い水サンプルを試験する場合に特に明確になる。このような例
では、培地中に存在する増殖促進成分によって、他の試験が24−48時間また
はさらに長い時間を要するのに対して、2−24時間以内に陽性または陰性の結
果が得られ得る。
本発明の培地は、Lふ且細胞の増殖を促進しまたは維持するが、同時に異化代謝
抑制を防いで抑制する成分のバランスを慎重に用いる。これらの特徴により、ラ
クトース代用物(β−ガラクトシダーゼ)を用いた炭水化物の利用および第2の
窒素源を用いるインドールの生成を組み合わせことができ、L」旦■の存在を特
徴づける両方の特徴(すなわち、ラクトースの利用とインドールの生成)の試験
が可能になる。通常の環境下ではラクトースの発酵によってインドールの生成が
抑制され、そして、トリプトファンはエネルギー供給源とじては優先順位が低い
ため、他の試験では、ラクトースの発酵によってトリプトファンのインドールへ
の代謝が充分回避され抑制される。従って、インドールの存在は同一チューブ中
では同時に測定され得ない。
ラクトース代用物としては、非蛍光化合物0NPG、インドリル−β−D−ガラ
クトシド、X−ガラクトシド(5−ブロモ、6−クロロ−インドリル−β−D−
ガラクトシド(X−GAL)) 、8−ヒドロキシキノリン−β−D−ガラクト
ピラノシド(HQDG)および他のラクトース置換体を0.05−10 g/L
好ましくは標準液1リットル当り0.5gの割合で、および0.1−3071、
好ましくは濃縮溶液1リットル当りLag、 または蛍光メチルウンベリフェリ
ル−ガラクトシド(Mtl−GAL)置換体を、0.05−5g、好ましくは0
.25 g/Iの割合で使用した。好ましくはQNPGまたはMU−GAI、を
使用する。
非蛍光ラクトース置換体は、通常黄色(ONPG)または青色(X−GALまた
はインドリル−β−D−ガラクトシド)を呈する。ヒドロキシキノリンは、塩化
鉄のような鉄塩の存在下で、濃黒色色素を産生ずる。MU−GALは、紫外線下
で肉眼的に検出できる蛍光を生じる。
E、 coli上で赤色を生じるインドール源として、トリプトファンおよび他
のインドール源またはイオン化されると明るい黄色を示すが脱プロトンされると
無色である、5−o−ニトロフェニル−1−システィン(SOPC)のような非
インドールトリプトファン類似体が使用される。トリプトファンは、好ましい源
として、0.1から20 g/l、好ましくは標準液1リットル当り1 g。
および0.1から30 g/I、好ましくは濃縮溶液1リットル当り3gの割合
で使用される。トリプトファン由来の0−ニトロ−チオフェノールは、赤色を生
じる。5OPC由来のインドールは、黄色を生じるが、青色を生じるX−ガラク
トシドと共に使用される場合は、緑色を生じる。このように、トリプトファンを
s。
PCに代用することで試験の色をデザインおよび選択することができる。
培地は任意に、増殖促進成分を含む。この成分としては、アンモニウム塩、加水
分解されたタンパク質、またはペプチド混合物のような第2の窒素含有化合物、
好ましくはトリプトースまたはさらなる窒素源として他の窒素含有ブロースを、
濃縮溶液で0.05−30 g/l、好ましくは1リットル当り3−30 gの
割合で含有する。さらに、酵母は、10 mg−10g/l、好ましくは50
mg/lの割合で加えられ得る。
さらに、イソプロピル−β−D−チオガラクト”ピラノシド(IPTG)、メチ
ルチオガラクトシド、メリビオースのようなβ−ガラクトシダーゼ酵素誘導剤を
、基準の培地ベースで0.01から1g/l、好ましくは0.1g/I、および
濃縮された培地で0.03から3 g/1.好ましくは1リットル当り0.3g
の量で加えられる。妨害細菌の増殖を阻害するために、培地はまた任意に、ラウ
リル硫酸ナトリウム、胆汁酸塩、界面活性剤、タージトール(tergiol)
−7、抗生物質モネンシン(Monensin) 、ナリジキシン酸(Nali
dixic acid)またはその他の細菌増殖阻害剤を、標準培地で0.01
から1 g/l、好ましくは1リットル当り0.1g、および濃縮培地で0.0
3から3 g/l、好ましくは1リットル当り0゜3gの割合で含む。
TAB培地を調製するために、上記の成分を、希釈または脱イオン水のような1
リツトルの滅菌液に溶解する。さらなる量の塩化ナトリウム、またはリン酸−ナ
トリウム、硫酸マグネシウム、リン酸−カリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、硫
酸マグネシウム、リン酸二ナトリウム、グルタミン酸モノナトリウムおよびその
他の適切な塩を、細菌に対して毒性のない00O1から10 g/lの割合で、
最終培地に加え、50 mmolにまで濃縮する。
種々のベースを調製し、試験した。
1)′のTAG立 ベース
1gのトリプトファンおよび無機塩として、リン酸二ナトリウム(3g)、硫酸
マグネシウム(0,tg)、リン酸−カリウム(0,5g)を希釈水に溶解した
。この溶液を121°Cで15分間滅菌した〇0NPGを5g/lの希釈水に溶
解し、室温で濾過滅菌し、トリプトファン塩溶液で10倍に希釈した。得られた
保存溶液を使用するまで冷蔵庫で2−8°Cで保存した。
2) れたTAG″ ベース
通常のTAG培地ベースに、濾過滅菌された溶液として加えられた0、1g/l
1PTaを添加した。溶液を穏やかに混合し、すべての成分を溶解させた。使
用するまで、この培地を冷蔵庫に保存した。
3)3 ’ TAG” ベース
この培地は、3gのトリプトファン、1.5gの0NPC,0,3gのIPTG
、および通常のTAG培地ベースよりも3倍高いレベルの無機塩を含む。トリプ
トファンおよび塩を加熱滅菌した。0NPCおよびl PTGを濾過滅菌した。
その後、この培地を冷蔵庫に保存した。
4)ラウリル ナトリウムTA03 ベース1gのトリプトファン、0.5gの
0NPC,0,1gのラウリル硫酸ナトリウム、(1,1gのインプロピルチオ
−β〜D−ガラクトピラノシドおよび塩化ナトリウムを50 mmolまで、お
よびリン酸二ナトリウム、リン酸−カリウムおよび硫酸マグネシウムを上述のよ
うに調製した。ラウリル硫酸ナトリウムと、トリプトファンおよび他の熱安定成
分とを加熱滅菌の前に混合した。
s> aim立 ベース
1gのトリプトファン、0.5gの0NPC,3gのトリプトース、0゜1gの
ラウリル硫酸ナトリウム、o、tgのイソプロピル−β−D−チオガラクトピラ
ノシドおよび塩化ナトリウムをSo mmolまでを、0.85%塩化ナトリウ
ム溶液(生理食塩水) 10100Oに溶解する。
TAG のその の
6)1gのトリプトファン、(1,1gの硫酸マグネシウム、0.5gのリン酸
−カリウム、3gのリン酸二ナトリウムおよび0.1gのラウリル硫酸ナトリウ
ムを、10100Oの希釈水に溶解する。この溶液を、121°Cで15分間高
圧減菌し、0.5gの濾過滅菌した0NPGを加える。
7)1gのトリプトファン、0.1gの硫酸マグネシウム、0.5gのリン酸−
カリウム、3gのリン酸二ナトリウム、0.1gのラウリル硫酸ナトリウムおよ
び50mgの酵母抽出物を、10100Oの希釈水に溶解する。この溶液を、1
21℃で工5畜間高圧滅菌し、0.5gの濾過滅菌された0NPGを加える。
8)1gのトリプトファン、0.1gの硫酸マグネシウム、0.5gのリン酸−
カリウム、3gのリン酸二ナトリウム、0.1gのラウリル硫酸ナトリウムおよ
び20gのトリプトースを、loO+alの希釈水に溶解する。この溶液を、1
21℃で15分間濾過滅菌滅菌し、0.5gの濾過滅菌された0NPGを加える
。
9)1gのトリプトファン、0.1gの硫酸マグネシウム、0.5gのリン酸−
カリウム、3gのリン酸二ナトリウム、0.1gのラウリル硫酸ナトリウム、お
よびo、 Sgのグルタミン酸モノナトリウムを、100+*lの希釈水に溶解
する。この溶液を、121℃で15分間高圧減菌し、0.5gの濾過滅菌された
QNPGを加える。
10) Igのトリプトファン、0.1gの硫酸マグネシウム、0.5gのリン
酸−カリウム、3gのリン酸二ナトリウム、0.1gのラウリル硫酸ナトリウム
、0.25の硫酸アンモニウム、およびO,Sgのグルタミン酸モノナトリウム
を、10100Oの希釈水に溶解する。この溶液を、121°C″r15分間高
圧滅菌し、0.5gの濾過滅菌された0NPGを加える。
11) Igのトリプトファン、0.1gの硫酸マグネシウム、0.5gのリン
酸−カリウム、3gのリン酸二ナトリウム、0.1gのラウリル硫酸ナトリウム
、および0.25の硫酸アンモニウムを、10100Oの希釈水に溶解する。こ
の溶液を、121°Cで15分間高圧滅菌し、0.5gの滅菌された0NPGを
加える。
12) 1gのトリプトファン、O,Igの硫酸マグネシウム、0.5gのリン
酸−カリウム、3gのリン酸二ナトリウム、0.1gのラウリル硫酸ナトリウム
、および1005gの酵母抽出物を、10100Oの希釈水に溶解する。この溶
液を、121℃で15分間高圧滅菌し、0.5gの滅菌された0NPCを加える
。
13) Igのトリプトファン、O,Igの硫酸マグネシウム、0.5gのリン
酸−カリウム、3gのリン酸二ナトリウム、0.1gのラウリル硫酸ナトリウム
、および25Bの酵母抽出物を、10100Oの希釈水に溶解する。この溶液を
、121℃で15分間高圧滅菌し、o、 5gの滅菌された0NPGを加える。
14) Igのトリプトファン、0.1gの硫酸マグネシウム、(1,5gのリ
ン酸−カリウム、3gのリン酸二ナトリウム、0.1gのラウリル硫酸ナトリウ
ム、および5gのトリプトースを、10100Oの希釈水に溶解する。この溶液
を、121℃で15分間高圧減菌し、0.5gの濾過滅菌された0NPGを加え
る。
15) Igのトリプトファン、0.1gの硫酸マグネシウム、0.5gのリン
酸−カリウム、3gのリン酸二ナトリウム、0.1gのラウリル硫酸ナトリウム
、2.5gのトリプトースを、10100Oの希釈水に溶解する。この溶液を、
121°Cで15分間高圧滅菌し、0.5gの濾過滅菌された0NPGを加える
。
16)n狙11度液
0、285gのトリプトファン、0.855gのリン酸二ナトリウム、0.14
25gのリン酸−カリウム、0.0285gのラウリル硫酸ナトリウム、0.0
285の硫酸マグネシウム、およびO’、7125gの硫酸アンモニウムを、2
85+111の生理食塩水に溶解し、保存溶液として使50m1のTAG保存溶
液に、0.05gの酵母抽出物を加えて、1g/lの酵母保存溶液を得た。これ
を10倍に希釈して使用する。
18)ユ鉦用と1液
25m1l17)TAG保存溶液(16)に、0.125gのONPGを加える
。この溶液を濾過滅菌する。
この保存溶液を、TAG培地の最適化に試験される、多くの特異的TAG溶液を
調製するのに使用される有用なベースTAG溶液として調製した。
これらと、上述した成分群または上述した成分の1個以上を完全に置き換えた他
の成分群からなる他の改変TAG培地は、本発明の範囲にあると考えられる。
TAG培地ベース溶液を、高圧滅菌、ミクロポア濾過、照射またはこのような目
的に適切な他の任意の方法、すなわち個々の成分を破壊しない方法、のいずれか
によって滅菌する。この滅菌は、滅菌ガラス器具、滅菌溶液および滅菌成分を用
いて行なわれ、または部分的混合は高圧滅菌され得、または完全TAG溶媒は濾
過滅菌され得る。
(以下余白)
この保存溶液または既製の溶液は、好ましくは2−8°Cで冷蔵庫中で保存され
、または凍結乾燥、トライブレンド、および照射、減圧乾燥、凍結乾燥され得ま
たは産業上知られる他の任意の適切な方法で保存され得る。
任意のTAG培地または同様の培地成分は、乾燥混合物として混合され得、また
は任意の適切な揮発性の有機溶媒または無機溶媒中で混合され得る。滅菌は、照
射または溶媒そのものによって行なわれ得る。
L」立■の存在を調べるための細菌試験に使用される場合は、滅菌TAG培地の
適切な量を水サンプルと混合し、水サンプル:TAG溶媒が1:10から10=
1の割合で、好ましくは2:1の割合で試験する。この溶液を穏やかに攪拌また
は混合し、3G−50°Cの温度で、好ましくは35″Cで4時間および44.
5°Cでさらに24時間までインキュベートする。混合物のインキュベーション
は、50℃よりも高い温度で行なわれるが、この温度では弱いまたは損傷を受け
たし」立■は生存できないため、偽陰性の結果を生じ得る。インキュベーション
が35’Cといった低温で一度だけ行なわれると、インドールに関して偽陽性の
結果が生じる。
このサンプルを、2から48時間低温でインキュベートする。もし、24−48
時間で呈色変化が起こらなければ、LJ立■は存在していない。通常、わずかな
し」旦■汚染は、早ければ2時間以内、通常は15−18時間、遅くとも24時
間以内に検出され得る。
他方、多量の大腸菌群またはmで汚染された水サンプルは、培地をかなり早く発
色させる、44.5℃でインキユベートした場合、約2−6時間で陽性の結果が
得られる。
すべての大腸m群およびE、 co上1の定量試験は、C0LITAG”および
EC0TAG”と呼ばれる。双方の試験を図1および2に示す。
図1(21ページのセットアツプ2)は、EC0TAG試験の結果力、E、 c
oliの4つの株(即ちL」立■株ATCC25922−f、−ブ1および2、
ECOR4−f、−ブ3および4、ECOR5−f、−ブ5および6、ECOR
6−チューブ7および8)を用いて行なわれたことを示す。
すべてのチューブを、旦C011を含む水サンプルをTAG培地番号3と混合り
また後、35℃で18時間インキュベートした。チーX−ブ1.3.5および7
の水層下部に現れた黄色は、β−ガラクトシダーゼ活性を示す。コバソクス試薬
を2滴加えた後、溶液の一番上にできる赤味がかった紫の輪(チ1、−ブ2.4
.6および8では有機層)は、インドールの存在を示す。インドールの生成はイ
ンドール陽性の大腸菌群の存在を示す。水中では、はとんどのインドール陽性大
腸菌群がE、coliである。
比較のために、図2(14ページおよび15ページのセットアツプ1およびセッ
トアツプ3)では、チューブ9−14中のサンプルは非電、」1貫の大腸菌群で
ある。特(こ、チューブ9および6では腸内細菌科であり、チューブ11および
12ではCit obacter freundii、およびチューブ3および
14では肺炎杆菌である。チューブ15および16では、非大腸菌群のサルモネ
ラ菌である。これらのすべての細菌はインドール陰性であり、図1に記載のよう
な試験工程と同じ工程にかけられた場合、チューブ9.11および13中でチュ
ーブ1.3.5および7に見られた黄色と同様の黄色を示した。コバックス試薬
をチューブ1o、12および14に加えた場合は、色の変化はなかった。有機層
の黄色の呈色は、インドール陽性の細菌が存在せず、チューブ9−14に存在す
るすべての細菌がインドール陰性(すなわち、大腸菌群であるがL」亘■ではな
い)であることを示し、インドールの生成がないことを示した。C0LITAG
およびE Co TA G試験の正確性を試験するためのコントロールとして、
非大腸菌群であるサルモネ」を、同じ工程を使用して試験した。チューブ15お
よび16の溶液は、肉眼では無色であり、大腸菌群を示す黄色の呈色もE、co
liを示す赤紫色の呈色も示さない。
トリプトファンおよび0NPG含有のTAG培地を使用した、C0LITAGお
よびEC0TAGの両方の試験によって得られる呈色の結果は、下記のように要
約され得る。
水層および有機層中の無上、は、E、collおよび大腸菌群の双方が存在して
いないことを示す。
水層および有機層中の1色の呈色は、E、 coliを含み得または含み得ない
大腸菌群の存在を示す。
コバックス試薬と反応した後の有機層中の黄色の呈色は、L」匪■が存在しない
ことを示す。
フバックス試薬と反応した後の有機層中の赤紫色の呈色は、L」!■が存在して
いることを示す。
種々の培地では、X−GALを0NPGに換えると、黄色ではなく、大腸菌群の
存在を示す青色が得られる。
0NPGではなく MU−GALを含有する種々の培地では、大腸菌群を含むサ
ンプルは紫外線照射下で蛍光を発する。
HQDGおよび塩化鉄含有の種々の培地では、大腸菌群の存在は黒色色素によっ
て示される。
0NPGの代わりにX−GALが使用され、トリプトファンの代わりに5opc
が使用される培地では、E、 coltの4在は緑色の呈色により確認される。
5opcは、黄色を生じ、X−GALは青色を生じる。
これが合わされて、E、 coliの存在を示す緑色が現れる。
存在するE、 coltの数を定Iするために、さらに、EC0TAG試験が使
用され得る。典型的には、実施例5に記載するように、生理食塩水または0.1
%ペプトン含有水サンプルを連続希釈し、その後、EC0TAG試験が行なわれ
得る。黄色の存在が、すべての希釈液中で記録される。結果は、従来技術に認め
られている周知の方法により、最確数試験表を用いて計算される。
社料
エールリッヒ試薬、p−ジメチルアミノベンズアルデヒドの酸性化n−ブチルア
ルコール(Sigma)溶液;コバックス試薬、p−ジメチルアミノベンズアル
デヒドの酸性化イソアミルアルコール(Sigma) ; )リブトファン(S
igma) ; トリブトーゼ(Difc。
)、0−ニトロフェニル−β−D−ガラクトピラノシド(Sig+++a)、ラ
ウリル硫酸ナトリウム(Sigma) ;イソプロピルβ−ローチオガラクトピ
ラノシド(Sigma) ;酵母抽出物(Direo)、L−グルタミン酸(ま
たはSigma Cal Biochem)。
実JJi上
この実施例では、水サンプル中のE、 coltおよび/または大腸菌群の存在
の有無を速やかに視覚的に°C0LITAG”テストで決定する方法を説明する
。本方法は、大腸菌群およびL−二■に特異的な特性、すなわち、ラクトースの
みを利用する能力(大腸菌群)およびラクトースの利用およびインドールの生成
能力(E、 coli)を利用する。
この方法の原理は、通常インドールの形成を阻害するラクトースを、酵素β−ガ
ラクトシダーゼによって、ラクトースと同様に代謝または利用される別の基質で
代用することである。
ラクトース代用物は、トリプトファンからのインドールの生成を阻害しない。し
たがって、サンプルが黄色を呈した場合は、大腸菌群を含むが、E、 coli
は含むかもしれないし、含まないかもしれない。黄色を呈さない場合は、大腸菌
群もE、 e匝も存在しない。黄色を呈し、且つ、フバックス試薬を添加した後
に紫色を呈した場合は、L」且■が存在する。
この方法を実施するために、最小限量のトリプトファンおよびラクトース代用物
である0NPGを含む特異的トリプトファン−ガラクトシダーゼ(TAG)培地
を調製して使用した。培地は、イソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシド
(IPTG)、およびラクトース産生誘導剤を任意に含み、蒸留水中で調製する
。
””TAG 1 ノー ’
1gのトリプトファンと無機塩として、リン酸二ナトリウム、硫酸マグネシウム
、およびリン酸−カリウムを蒸留水に溶解した。溶液を121℃で15分間滅菌
した。0NPGを5g/lで蒸留水に溶解し、室温で濾過滅菌し、トリプトファ
ン塩溶液で10倍に希釈した。得られた保存溶液を、使用するまで2−8℃で冷
蔵庫で保存した。
TAG立 ベース 2 の
1gのトリプトファン、リン酸−カリウム、3gのリン酸二ナトリウム、0.1
Gのラウリル硫酸ナトリウム、2.9gの塩化ナトリウム、および1.0gのト
リプトースを、1000 mlの蒸留水に溶解し、121℃で15分間滅菌した
。その後、濾過滅菌温溶液として、0.5gの0NPGおよび0.1gのIPT
Gを添加した。使用するまで、培地を冷蔵庫で保存した。
TAG ベース 3 の−1
上記の培地のすべての成分を通常の3倍の濃度で調製した。
例えば、3gのトリプトファン、1.5gの0NPG、および0.3gのl P
TGである。成分を混合し、濾過滅菌し、上記のように保存した。
E、Col゛の゛ の−法
図1および図2に、この実施例を示す。3 +ilの濃縮TAG培地を含有する
、予め滅菌された20m1の容器に、0.010 mlの0.85%生理食塩水
サンプル中に存在するテストすべき1000個の細菌細胞を接種した。
サンプル1−8はE、 coliであった:1および2はATCC25922で
あった。
3および4はEC0Ii 4であった。
5および6はECOR5であった。
7および8はECOR6であった。
サンプル9−14は非E、 coli大腸園大腸あった:9および10はEnt
erobacter cloacaeであった。
11および12はC1trobacter freundiiであった。
13および14は肺炎杆菌であった。
サンプル15および16は非大腸菌群であった:15および16はサルモネラ園
であった。
容器を閉じ、サンプルと培地とが適切に混合されるように穏やかに振った。容器
を35℃の水浴に入れ、4時間インキュベートし、その後、44.5℃で20時
間インキュベートした。インキュベートした後、サンプルを肉眼で観察した。
葭果: 。
対照サンプル15および10は無色のままであり、大腸菌群もE、 coltも
存在しなかった。サンプル1−8の水層が明るい黄色を呈してβ−ガラクトシダ
ーゼの存在を示した時、L」遼■が存在し、増殖して数が増大していることがわ
かった。大腸菌群サンプル9−14の水層もまた明るい黄色を呈し、このことは
、大腸菌群の存在およびそれに続く増殖を示した。
他のすべてのチューブ(すなわち、チューブ2.4.6および8)でコバソクス
試薬を数滴用いて実施したインドールテストによって、サンプル2.4.6、お
よび8がE、 coliを含むことが示された。紫色の呈色はインドールの存在
を示す(図1)。
サンプル9−14の水層は黄色を呈しく図2)、β−ガラクトシダーゼ活性の存
在を示す。コバックス(Kovas)試薬をチューブ10.12.14および1
6に添加した時、紫色は呈さなかった。
このことは、インドールが生成されず、したがってこれらの細菌がE、 col
iでなかったということを示す。
チューブ15および1Gは、黄色も紫色も呈さない非大腸菌群であり、したがっ
て、大腸菌群もE、 coliも含んでいなかった。
これは、大腸菌群およびL−1旦の存在の有無を決定する方法である。黄色の呈
色およびインドールテストにより、サンプル】−8に、E、 eoliの特性で
あるラクトースの利用およびインドール生成が存在したことを示す。サンプル9
−14の黄色の呈色およびインドールテストが陰性であることは、L」山以外の
大腸菌群の存在を証拠づけた。
支施漕l
” EC0TAG’観ICKユ隘に水!ンブルのおよびE、 C0LIの゛ キ
ラー凡
■
水中のE、 coliの存在は一般的に下水汚染の証拠として認識されている。
L」立Hは、腸内細菌科の橿である。E、 coliは、それを他の腸内細菌科
および他の大腸菌群から区別する2つの特性:ラクトースの利用およびインドー
ル生成を有している。
E、 coliの検出において、EC0TAG QUICK TESTは、これ
ら2つの特性を利用し、ラクトースの利用に関わる酵素であるβ−ガラクトシド
、およびインドール生成に関わる酵素であるトリプトファナーゼを決定する。E
、 eoliの存在の検出において、水サンプルを、トリプトファンおよびO−
ニトロフェニル−β−ガラクトピラノシド(ONPG)を含むEcoTAc Q
UICK TEST培地と、35℃で4時間反応させ、その後、44.5℃で2
0時間、または黄色を呈するまで反応させる。黄色の呈色の存在は、ラクトース
の利用を示す。インドールの生成は、コバックス試薬により赤紫色と決定される
。水層中の黄色の呈色の存在は、ラクトースの利用を示し、赤紫色の呈色は、イ
ンドールの生成を示し、両方の呈色が見られた場合は、テストした水サンプル中
におけるE、 coltの存在を示す。
産二1」玉I工1直
EC0TAG QUICK TESTは以下から成る:100 +ilのレベル
に目盛りがついた、ストッパー付き滅菌済20.0 ml容ガラスバイアル3個
であり、各々50 mlの凍結乾燥された濃縮TAG培地を含む。
濃縮TAGベース培地は、蒸留水に溶解した、3gのトリプトファン、1.5g
の0NPG、 OJ gのイソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシド(I
TPO) 、9 gの塩化ナトリウム、0.3 gの硫酸マグネシウム、1.5
gのリン酸−カリウム、9gのリン酸二ナトリウム、および0.9gのラウリ
ル硫酸ナトリウムを含む。
滅菌済。
ドロツバ−付きコバノクス試薬人りバイアル。
EC0TAG QUICK TESTを、使用するまで2−8℃で冷蔵庫で保存
する。使用の準備が整うまでガラス容器を開けない。
扛料
テストすべき水サンプルは希釈しない。
i工工立藍
原理:培地中のトリプトファンはL」互■に窒素源を供給し、E、colihリ
ブトファナーゼによって代謝されることにより、遊離インドール、ピルビン酸、
およびアンモニアを当モル量で形成する。ラクトースの代わりに0NPGが、β
−ガラクトシダーゼにより代謝される。35°Cで、L−担■が増殖し、0NP
Gを利用して、インドールを生成する。44.5℃で、他のすべてのインドール
陽性非I11. coli!Iが排除される。β−ガラクトシドは培地を黄色に
する。トリプトファンを唯一の窒素源として用いるので、この条件下では大腸菌
群およびL」立■以外の細菌は黄色を呈さない。E、 coliが存在する場合
、コバックス(Kovac’ s)試薬を添加すると、溶液は紫赤色を呈する。
星I
冷蔵庫から培地の入ったバイアルを取り出し、バイアルを開けて、バイアルの1
00 +*lの目盛りまで水サンプルを加える。
ストッパーでバイアルを閉じ、培地と水とが混合するように容器を穏やかに渦巻
状に振る。35℃で4時間インキュベートし、44.5°Cでさらに20時間明
るい黄色を呈するまで、または24時間、どちらか短い時間インキュベートする
。その結果を記録する。コバックス試薬を2−3滴添加し、混合し、1時間放置
する。観察する。即座に呈し得る紫赤色を記録する。
葭見立五五
溶液の明るい黄色の呈色は大腸菌群の存在を示す。赤紫色の呈色はL」旦■の存
在を示す。色が変化しない場合は、L皿も大腸菌群も存在しないことを示す。
支立五ユ
ベての およびE、 Co1tを゛ る °C0TTAG“この実施例では、第
1の窒素源としてトリプトファンを、第2の窒素源として窒素を含む別の化合物
、Lぷ且増殖プロモーター、およびβ−ガラクトシダーゼの測定用にラクトース
代用物を利用することにより、希釈水サンプル中のすべての大腸菌群およびE、
co■の存在を決定する方法を説明する。この条件下において、はとんどの腸
内細菌科は増殖し、すべての大腸菌群は黄色を呈し、インドール生成によって識
別されるし」立■はコバックス試薬によってもエールリッヒ試薬によっても赤紫
色を呈する。
−TG ベース 4 の
1gのトリプトファン、0.5gの0NPG、 1 gのトリプトース、0.1
gのラウリル硫酸ナトリウム、0.1gのイソプロピル−β−D−チオガラクト
ピラノシド、および最高50 mmolの塩化ナトリウム、0.1gのMgSO
4,0,5gのKH2POa、3gのNa2HPO,を1000 mlの蒸留水
に溶解し、121℃で15分間滅菌する。0NPGおよびI PTGを濾過滅菌
済溶液として添加する。
LIAG立 ベース 5 の−
この培地は、すべての成分が3倍の濃度であること以外は、正常培地と同様であ
る。存在の有無のテストに使用するためには、この培地を、滅菌した容器中に5
0 mlずつ調製する。その後、100 mlの水サンプルを添加し、滅菌した
キャップを再度取り付け、容器を35°Cで4時間インキュベートし、その後、
44.5℃で200時間インキュベートる。
べての およびE、 coliを゛ る ゛この方法を図1および図2に示す。
30 mlの滅菌済ガラスバイアルを16個用意し、1−16と番号を付けた。
30 mlの凍結乾燥された濃縮TAG培地ベース(5)を含有する、これらの
予め滅菌されたバイアルに、0.010 mlの0.85%生理食塩水サンプル
中に存在するテストすべき1000個の細菌細胞を接種した。
サンプル1−8はE、 coltであった:1および2はATCC25922で
あった。
3および4はECOR4であった。
5および6はECOR5であった。
7および8はECOR6であった。
サンプル9−14は!μ■大腸菌群であった:9および10はnterobac
ter cloacaeであった口11および12は虹虹凪l江肛ゴB!溢■で
あった。
13および14は肺炎杆菌であった。
サンプル15および16は非大腸菌群であった:15および16はサルモネラ菌
であった。
容器を閉じ、サンプルと培地とが適切に混合するように穏やかに振った。容器を
35℃の水浴に入れ、4時間インキュベートし、その後、44.5℃で200時
間インキュベートた。インキュベートした後、翌朝、サンプルを肉眼で観察した
。
■:
対照サンプル15−16は無色のままであり、大腸菌群もし瓜も存在しないこと
を示した。9−14の大腸菌群サンプルのみが明るい黄色を呈し、様々な大腸菌
群が存在することを示したが、この時点でサンプル9−14にL」立■が存在す
るかどうかは明らかでなかった。E、 coliを含むサンプル1−8のみが明
るい黄色を呈し、大腸菌群および/またはE、 coltが存在することを示唆
した。この時点でも、サンプル1−8に大腸菌群のみが存在するのか、L」!■
のみが存在するのか、両方が存在するのかは明らかでなかった。
その後、サンプル1−14における遊離インドールの存在を調べた。
滅菌した小さなペトリ皿14枚のセットを用意し、バイアル1−14から1 m
lの溶液をこれらの皿に移した。コバックス試薬で飽和した濾紙をペトリ■の上
に置いた。4時間後、この濾紙に紫赤色の呈色またはスポットがあるかどうかを
調べた。
ペトリ皿9−14の上に置いた濾紙は染色されず、白いままであり、E、 co
liの不在を示した。濾紙1−8には紫赤色のスポットがあり、E、 coli
コロニーの存在を証拠づけた。
1血王土
”COL ITAG”RAPID E、C,TEST−サンプル の べてのお
よびE、 C0LIの゛ キット
斐豹
大腸菌群は、感染性糞便L」旦■と他の非感染性および環境細菌との両方を含む
腸内細菌科のグループである。水中におけるし」!■の存在のみが一般的に下水
汚染の証拠として認識されている。
E、 coliは、腸内細菌科の種である。E、 coltは、それを他の腸内
細菌科および他の大腸菌群から区別する2つの特性:ラクトースの利用使用およ
びインドールの生成を有している。
すべての大腸菌群およびE、 coltの検出において、C0LITAGRAP
ID TESTは、これら2つの特性を利用し、L」!■を含む大腸菌群に見ら
れるラクトースの利用に関わる酵素であるβ−ガラクトシダーゼ、および糞便E
、 coliにのみ見られるインドールの生成に関わる酵素であるトリプトファ
ナーゼを決定する。この培地組成物は、ラクトース代用物により異化代謝産物抑
制を排除し、E、 coliの増殖を促進する。すべての大腸菌群の検出におい
て、0NPG−ラクトース代用物を代謝するβ−ガラクトシダーゼから誘導され
た黄色の呈色を観察する。このテストにおいて、水サンプルを、トリプトファン
と。−二トロフェニルーβ−ガラクトピラノシド(ONPG) 、l−リブドー
ス、ラウリル硫酸ナトリウム、イソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシド
、および塩化ナトリウムを含むC0LITAG RAPID TEST培地と、
35°Cで4時間反応させ、その後、44.5℃で20時間、または黄色を呈す
るまで反応させた。黄色の呈色の存在は、β−ガラクトシダーゼにより、ラクト
ースの代用物である0NPGがラクトースを利用したことを示す。黄色の呈色は
、E、 c。
■を含むすべての大腸菌群の存在を示す。続いて、黄色の呈色を含むサンプルで
インドールテストを行う。このテストでは、ステップ1からサンプリングした黄
色を呈するサンプルを少量、フバックス試薬と反応させた。紫赤色を呈するサン
プルのみがL」丑■を含む。このように、紫赤色によって証拠づけられたインド
ールの生成は、テストした水サンプル中におけるE、 coliの存在を示す。
の
C0LITAG RAPID TESTは以下から成るニステップ1:ストッパ
ー付き滅菌済20 mlガラスバイアル2個であり、各々3 mlの凍結乾燥さ
れた濃縮TAG培地を含む。
濃縮TAGベース培地は、1000 mlの蒸留水に溶解した3gのトリプトフ
ァン、1.5gの0NPG、0.3gのイソプロピル−β−D−チオガラクトピ
ラノシド([TI’G) 、9 gのトリプトース、および0.3gのラウリル
硫酸ナトリウム、0.3 gの硫酸マグネシウム、1.5gのリン酸−カリウム
、9gのリン酸二ナトリウム、9gの塩化ナトリウムを含む。滅菌済。
C0LITAG RAPID TESTを、使用するまで2−8℃で冷蔵庫で保
存する。使用の準備が整うまでガラスバイアルを開けない。
ステップ2:コバックス試薬を含有するスポットプレート(またはマイクロタイ
タープレート)および滴下容器。
杯料
テストすべき水サンプルは希釈しない。
i工上方座
ステップ1の原理:ラクトースの代用物0NPGを、β−ガラクトシダーゼで代
謝する。35°Cで、E、 coliが増殖し、0NPGを利用して、インドー
ルを生成する。44.5℃で、他のすべてのインドールを生成する非L」旦■t
liが死滅する。β−ガラクトシドは培地を黄色にする。黄色の培地においては
、大腸菌群とE、 coliの両方が存在する。黄色を呈さないサンプルには、
大腸菌群もE、 coliも存在しない。
ステップ2の原理:培地中のトリプトファンはE、 coliに窒素源を供給し
、E、 coli)リブトファナーゼによって代謝されるごとにより、遊離イン
ドール、ピルビン酸、およびアンモニアを当モル量で形成する。トリ、ブトファ
ンを唯一の窒素源として用いるので、E、 coli以外の細菌は、コバックス
試薬を添加した場合、紫赤色を呈さない。
冷蔵庫から凍結乾燥された培地の入ったバイアルを取り出し、バイアルを開け、
バイアルの100 mlの目盛りまで水サンプルを加える。ストッパーでバイア
ルを閉じ、培地と水とが混合するように容器を穏やかに渦巻状に振る。35°C
でインキュベートし、44.5℃でさらに20時間または明るい黄色を呈するま
でインキュベートする。
無色のバイアルを、黄色を呈したバイアルと分ける。
バストウールピペットで、スポットプレートまたはマイクロタイタープレートの
各々のウェルに、黄色のサンプル1 mlを添加する。コバックス試薬を1滴添
加し、10秒以内に紫赤色を呈するかどうかを観察する。記録する。
1艮立涯1
ステップ1
サンプルの明るい黄色の呈色は大腸菌群の存在を示すが、E、 coltは存在
するかもしれないし、存在しないかもしれな0゜色が変化しない場合は、大腸菌
群およびL」!■の不在を示す。
ステップ2
スポットプレートまたはマイクロタイタープレート上のサンプルが赤紫色を呈す
ると、遊離インドールの存在を示し、したがって、E、 coltの存在を示す
。赤紫色を呈さない場合は、E、 coltは不在であるが、大腸菌群は存在す
ることを示す。
支五匠エ
チューブ ア・・セイ
この実施例では、水サンプル中に存在するし」!■の最確数を定量する方法を説
明する。
この方法は、細菌試験で一般的に用いられる連続希釈方法に基づく。水サンプル
を数段階で希釈することによって、Lこの実施例では、水サンプル中におけるL
」ユ■の存在の有無の決定および定量を速やかに視覚的に行う方法を説明する。
この方法は、L」匪Hに特異的な2つの特性、すなわち、ラクトースの利用およ
びインドールの生成を利用する。
この方法の原理は、通常インドールの生成を阻害するラクトースを、ラクトース
の場合と同じ酵素によって、すなわちβ−ガラクトシダーゼによって、代謝また
は利用される基質で代用することである。このようにして、異化代謝産物抑制を
排除する特異的な調節培地成分により、ラクトース代用物は、トリプトファンか
らのインドールの生成を阻害しない。
この方法を実施するために、最小限量のトリプトファンおよびラクトース代用物
である0NPGを含む、実施例3に記載の特異的トリプトファン−ガラクトシダ
ーゼ(TAG) 培地第(5)号を調製して使用した。培地は、第2の窒素増殖
プロモーター産生化合物としてイソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシ)
’ (IPTG) 、ラクトース酵素産生誘導剤、およびトリプトースを任意に
含み、好ましくは適切な無機塩溶液を用いて調製する。培地を正常な希釈サンプ
ルと反応させる。希釈率から、存在するL」亘■の最確数を測定し得る。
E、cOloの゛ の
各々のサンプルについて、滅菌済チューブ5個のセットを3セツト用意し、IA
、 IB、 IC,2A、 2B、 2C,3A、 3B、 3C,4A。
4B、 4C,および5A、 5B、 5C:およびI、11などのような他の
サンプル記号をつけた。各々のチューブは容量10 mlの生理食塩水を含有す
る。
各群につき3個のサンプルを用いた。
■ 対照−サルモネラ園を含む。
II L」!■ATCC25922、EC0II 4、ECOR5、ECOR6
III L」!L1肺炎杆菌、C’trobacter freundii、
h山田ルai!1Hy1赳以外の大腸菌群
チューブI IA−15ASII IA−115ASIII IA−1115A
などの各々のチューブに、10 mlのTAG培地(6)をチューブの目盛りま
で加えた。その後、テストすべきサンプルLmlをチューブIA、 IB、およ
びICに添加することにより、1/1oの希釈を行った。混合した。チューブI
Aから溶液1 mlを取り出し、チューブ2人に移すことにより1/100の希
釈を行った。混合した。チューブ2Aから溶液1 mlを取り出し、チューブ3
Aに移すことにより1/1.000の希釈を行うた。混合した。チューブ3Aか
ら溶液1mlを取り出し、チューブ4Aに移すことにより1/10.000の希
釈を行った。混合した。チューブ4Aから溶液1 mlを取り出し、5Aに移す
ことにより1/100.000の希釈を行った。チューブIB−5BおよびIC
−5Cも同様に調製した。
大腸菌群サンプル[IIおよびL」立■サンプルr[も同様に希釈した。
あるいは、生理食塩水または0.1%ペプトン中で連続的希釈を行い、その後、
3本の培養チューブの各々に、各々の希釈液0.1または1.0 mlを入れて
もよい。
チューブを閉じ、蓋をして、水と培地とがよく混合するように穏やかに振った。
チューブを35℃で4時間インキュベートし、その後、44.5℃で20時間イ
ンキュベートした。インキュベートした後、サンプルを肉眼で観察した。
グループIの対照サンプルは、無色のままであり、大腸菌群もE、 coliも
存在しなかった。グループIIのL」旦■サンプルは明るい黄色を呈し、コバッ
クス試薬を添加すると、赤紫色を呈した。チューブII IASB、 C−3A
、 BSCには、E、coltが多数存在していた。グループIIIの大腸菌群
サンプルは、薄い黄色を呈し、大腸菌群の存在を示唆した。サンプル114、A
lB、 C−5、A、 B、 Cには、かすかに紫色が見えた。
これが、C0LITAGおよびE、 colt多段階希釈方法である。赤紫色の
呈色は、L」立■の特性であるラクトースの利用およびインドールの生成の両方
が存在することを示し、したがってL」=Hの存在が決定される。各々の希釈段
階における陽性のチューブの数を、最確数(MPN)の表に当てはめると、もと
のサンプル中の大腸菌群および):、 coltの濃度が推測される。
支五皿亙
EC0TAG TEST−サンプル(’)E、 C01jノ半−y トl於
水中に存在するし」!■は、一般的に下水汚染の証拠として認職されている。E
PAが発行している現行の規則では、飲料水の汚染の現在の許容レベルは、全大
腸菌群の約5%である。糞便し一二■が存在すれば、E、 coltは大腸菌群
内に現れる。しかし、すべての大腸菌群が糞便からのものではなく、したがって
、全大腸菌群の許容可能5%以内に、どのくらいの最確数のE、 coliが存
在するかを決定することが必要である。
E、 coliは、腸内細菌科の種であり、大腸菌群の一つである。
E、 coliはそれを他の腸内細菌科および他の大腸菌群から区別する2つの
特性:ラクトースの利用およびインドールの生成を有している。
E、 coltの最確数の検出において、EC0TAG TESTは、これら2
つの特性を利用し、10倍に希釈された段階におけるサンプルの黄色または赤紫
色の呈色の存在を決定する。L」立■の存在の検出において、水サンプルを連続
的に希釈し、本質的にトリプトファンおよび。−ニトロフェニル−β−ガラクト
ピラノシド(0NPG)を含むEC0TAG QUANTI TEST培地およ
び反応エンハンサ−と35℃で4時間反応させ、さらに44.5℃で20時M、
または黄色を呈するまで反応させる。黄色の呈色は、テストした水サンプル中に
大腸菌群および/またはL」准■が存在することを示す。フバックス試薬と反応
させると、L」且を含むサンプルは赤紫色を呈した。L」且■の数は希釈率によ
って異なる。
の
EC0TAG QUANTI TESTは以下から成る:ひとつのサンプルに対
して:
10 +mlのレベルに目盛りのついた、ストッパー付き滅菌済チューブ15個
であり、各々初めから10 mlの凍結乾燥した濃11rTAG培地ベースを含
む。サンプル同定用にXと印を付け、さらにLA−5A、 IB−58,IC−
5Cに分ける。
濃縮TAGベース培地は、通常の3倍の濃度で無機塩に溶解された3gのトリプ
トファン、1.5gの0NPG、 3 gのイソプロピル−β−D−チオガラク
トピラノシド、および0.3gのラウリル硫酸ナトリウムを含む。滅菌済。
コバックス試薬を含有する滴下バイアル。
CHANG QUANTI E、C,TESTを、使用するまで2−8℃で冷蔵
庫で保存する。使用の準備が整うまでガラス容器を開けない。
社料
テストすべき水サンプルは希釈しない。
立エエ方広
原理:培地中のトリプトファンはE、 coltに窒素源を供給し、Lμ且トリ
プトファナーゼによって代謝されることにより、遊離インドール、ピルビン酸、
およびアンモニアを当モル量で形成する。ラクトース代用物である0NPGは、
β−ガラクトシダーゼにより代謝される。35℃で、E、 coltが増殖し、
0NPGを利用して、インドールを生成する。44.5°Cで、他のすべてのイ
ンドールを生成する非E、 colii!が死滅する。0NPGに対するβ−ガ
ラクトシドの作用によって培地を黄色にする。トリプトファンを唯一の窒素源と
して用いるので、この条件下において、大腸菌群およびE、 coli以外の菌
は黄色を呈さない。コバックス試薬で、E、 coltは赤紫色を呈する。
■
冷蔵庫から凍結乾燥した培地の入ったチューブを取り出し、チューブを開け、バ
イアルの10 mlの目盛りまで滅菌済蒸留水を加える。゛
ピペットで、テストすべき水サンプル1 mlを、チューブ工IA、xlB、お
よびL ICに入れる。混合する。
チューブX IAからサンプル1mlを取り出し、チューブX 2Aに移す。混
合する。
チューブx2Aからサンプル1mlを取り出し、チューブX3Aに移す。混合す
る。
チューブλ3Aからサンプル1m+1を取り出し、チューブX 4Aに移す。混
合する。
チューブX 4Aからサンプル1 mlを取り出し、チューブX 5Aに移す。
混合する。
同様に、サンプル@ IB−X 5BおよびXIC−X 5Cを調製する。
35°Cで4時間インキュベートし、その後、44.5℃で20時間インキュベ
ートする。黄色い呈色の存在の有無を記録する。
ストッパーでバイアルを閉じ、培地と水とが混合するようにバイアルを探念に渦
巻状に振る。35℃でインキュベートし、明るい黄色を呈するまで、または、2
4時間、どちらか短い時間で、44.5℃でインキュベートする。コバックス試
薬2−3滴を添加する。
葭l旦11
溶液の明るい黄色の呈色は大腸菌群および/またはE、 collの存在を示す
。赤紫色の呈色は、[:、 coliの存在を示す。色が変化しない場合は、E
、 coliが存在しないまたはE、 coljが確認できないほど少量しか存
在しないことを示す。
希釈率:
サンプルの、コロニー形成単位を評価し、これらを記録し、希釈率ごとに表示す
る。
支胤五二
EC0TAGおよびC0ITAGメンプランフ ル − ′この実施例では、E
C0TAGおよびC0LITAGテストの別の方法を説明する。
杯料:
滅菌済メンブランフィルタ−0例えば、様々な標準方法刊行物で推薦されている
ように、ゲルマン(Gelman) GNGのような、47111% 0.45
μlの平坦またはグリッドメンブランが含まれる。疎水性グリッドメンブランフ
ィルタ−(HMGF)もまた使用し得る。
工り土叉二ll:
適切な滅菌可能または予め滅菌された使い捨てフィルター漏斗およびフラスコ。
また、水サンプルをメンブランフィルタ−に通す手動または電気装置。
1並:
COL ITAGまたはEC0TAGタイプの液体培地であり、これを、ゲル(
典型的には1.5%寒天ゲル)に混ぜることにより、または滅菌済濾紙パッド(
典型的には直径55 mm+のパッド上に2 mlの培地)を飽和することによ
り、流出を防止している。培地を予め滅菌し、ベトリ皿のような適切な滅菌済容
器に保存する。
度!二璽王広:
フィルター装置を用いて、100 mlの水サンプルをメンブランフィルタ−で
注意深く濾過する。その後、滅菌したビンセットでフィルターを取り出し、それ
を2 mlのCOL [TAG−X−GAI、培地で飽和されたパッドの上に注
意深く置く。COL ITAG−X−GALは、1000 ml(7)培地ニラ
き、0.5 gノ0NPGl、:代えTO,1gノX−GALを用いたこと以外
は、上記のCOL ITAG培地と同一である。
フィルター、パッド、および培地を、35℃で4時間、保護ベトリ皿内でインキ
ュベートし、その後、44.5℃で20時間インキコベートする。その後、コロ
ニーを調べ、青色を呈したものを記録する。これらが大腸菌群である。
どの大腸菌群のコロニーがE、 coltであるかを決定するために、メンブラ
ンフィルタ−を、コバックス試薬で飽和された濾紙に移す。
2分後、赤味を帯びたかどうかを観察する。赤味を帯びていれば、インドール陽
性細菌のコロニーであることを示唆している。インドール陽性大腸菌群は、おそ
ら< E、 coltである。
フィルターを穏やかに持ち上げて底側を観察すると、赤色が見やすくなるという
こともあり得る。
ニーり双1:
青色のコロニーの数は、コロニー形成単位(cfu) 100 ml中の大腸菌
群の数である。コバ・ツクス(またはエールリブヒ)試薬との接触によって赤色
に変化する青色コロニーの数ζよ、cfu 100 ml中のE、 coltの
数である。
支五五工
C01itaテスト ゛ テストとの
この実施例では、地表水および地下水サンプルをテストするために用いられてい
るEC培地を使った、標準糞便大腸菌群テストと比較した場合の、本発明のTA
G培地の利点を説明する。
甚
L」立■培地を用いたサンプルをテストするため番ご用(洩られる方法は、成分
の記載も含めて5tandard Methods、 APHA (1985)
に記載されている。CCo11taをテストするために用0られる方法は、実施
例1に記載の方法に従う。水サンプル(ま、地表水または地下水から得た。水を
、滅菌済2す・ットル容器(こ採取し、直ちに実験室に運んだ。実験室に到着後
、数分以内に、水を以下のようにして希釈した。
サンプル
1.1リツトルの水サンプル;
2、サンプル(1)10mlを、2倍強さくdouble strength)
のECまたはCCo11ta培地を10 ra金含有る試験管(こ添加する;3
、サンプル(1)1mlを、1倍強さくsingle strengt)のEC
またはCCo11ta培地を1011含有する試験管に添加する;4、サンプル
(1)0.1+*lを、1倍強さのECまたはCC01ita培地を1011含
有する試験管に添加する:5、サンプル(1)を希釈して、10:1溶液(5)
を生成し、希釈溶液(5)0.1を、1倍強さのECまたはCCo11ta培地
を10m含有する試験管に添加する;
6、溶液(5)を10倍に希釈して、0.1+*1を、1倍強さのECまたはC
Co11ta培地を10111含有する試験1各々に添加する。
糞便大腸菌群のテスト条件は標準方法に従った。CCo11taチユーブを35
℃で4時間、さらに44.5℃で20時間インキュベートした。その後、チュー
ブ内の、ONPGSMUGおよびインドール反応を調べた。チューブ間の陽性反
応の数を、標準の「最確数J (MPN)の表と組み合わせることにより、もと
のサンプル中のE、 cou菌陽性のMPNを得た。
(以下余白)
勇二り
およ につい の
テスト の
フ 3000 3000
1° 豐 弄 弄 :::
:L3 300 コ00 300 コ009 5000 24.000 27G
o 24.Go。
結果を表1に示す。地表水で+1、サンプル3.4.7.10.12、および1
3は、−を含むすべての大腸菌群を潰1定するEC培地と、ONPGSMUGお
よびインドールを測定するCol [tagテストとの間で、大幅な違t1を示
した。サンプル3を除−Aて、すべての結果は、Colttagテストの方カダ
高かった。さらζこ、CoILtagテストでは、MUG陽性サンすルとMtl
G陰性サンプすとを識別することができた。これ(±、MtlG MPNが0N
PGおよびインドMPN 500という結果を出したのは、おそら(、L」准H
に加えて大腸菌群が存在したからであろう。他のすべてのサンプルにおいて、C
Co11taテストは、糞便大腸菌群テストよりも大きいE、colt のMP
Nを示した。
地下水サンプル(9)でも、糞便大腸菌群が、CCo11taの0NPGおよび
インドールよりも少ないMPNを示した。ここでも、MUG MPNは、0NP
GまたはインドールのMPNよりも有意に少ない(P<0.05)。したがって
、MUG陰性L」立uが存在するということがわかった。0NPGおよびインド
ールのMPNは、糞便大腸菌群のMPNよりも約5倍大きく、MUG MPHよ
りは約10倍大きい。
実】1赳」−
E、 coliテストに る゛ のS
この実施例では、35℃では異なった結果および偽陽性の結果が得られ、44.
5℃での処理を導入することによって偽陽性の結果が排除されることを説明する
。
甚
実施例8におけるように、地表水からサンプルを採取した。
培地の組成を表2に示す。3つの方法、すなわち、ラウリルトリプトースEC培
地−標準糞便大腸菌群、Fed、−シ狐−,54(135): 29999(1
989年7月)に記載のCo11lert (MMO−MUG) 、およびCC
o11taを用いて比較した。
サンプル採取、希釈およびテストは実施例8または実施例1−6に記載のように
実施した。
の
今1色 表イ史入ktJ粁 ONアG M17G インド−IしCOL工TAG
2400 1:300 5000COL工Ij:RT 1300 ”500サ
ンプル=地表水。データは、5本のチューブのMPNである(#/100謹l)
。
表2に見られるように、MUGのカラムのデータは、CCo11taテストの優
越性を明白に示している。すなわち、0NPG MPHが2400であり、MU
G MPNが1300であり、インドールMPNが5000であった。これは、
0NPG MPNがわずか1300であり、MUG MPNがわずか300であ
る、Co11lertテストより上である。
このように、CCo11taはCo11lertに比べてはるかに感度が高い。
MLIGテストにおける感度の差は、95%レベルで有意である。
この実験の目的は、インドールについて偽陽性値を示さない、別の温度をめるこ
とであった。
表3は、35℃で4時間インキコベートした後、44.5℃でさらに20時間イ
ンキュベートした実験で得られた結果を示す。
これらのインキコベーション条件は、表3に見られるように、35°Cでインキ
コベーシブンすると、偽陽性結果が得られるという問題を解決した。35°Cに
おいては、L」立■だけでなく、nt、 a omerans、 Ser、 M
arcescansSLユ肛包」などのような、インドール陽性の他の細菌もイ
ンドール陽性結果を示した。したがって、L」旦uが存在しない場合もし一!H
の存在を示唆した。
3(Nk−) 500 300 (jJシ) 3CD ’f、;5331t3(
5iQ゛) 300 43.000 (rF、し□、’) 300 C’#ty
)44.5℃でのインキュベーシヨンは、偽陽性インドールテスト結果の問題を
解決する。44.5°Cにおいては、インドール陽性CCo11taチユーブに
はE、 coliのみが検出された。
これらと同一のサンプルを35℃で2−4時間だけインキコベートシ、残りの時
間は、44.5℃でインキュベートしたところ、44.5℃のCCo11taテ
ストカラムで見られたように、L」設置のみの存在が検出された。):、 co
ltの同定は、EMB寒天プレート上で単離することにより確認し、L」!■の
みの存在は、Interotube−2テストまたはAPI−20Eで確認した
。これらの単離物質には、他のインドール陽性細菌はなかった。
FIG、 1
FIG、2
要約書
水サンプル中のし」亘uを同定する方法。これ6士、L」立uに特異的な2つの
明確な特徴である、インドール生成およびラクトース利用の同時測定(こ基七く
方法である。新規の培地は、主にβグルクロニダーゼ、ト1ノブトファン、およ
びトリプトースを含んで0る。
補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)平成4年11月13日
水中のE、 C0L4を同定するための新規および改良された方法
3、特許出願人
住所 アメリカ合衆国 カリフォルニア 94612−3550オークランド、
トウエンティセカンド フロア−。
レイクサイド ドライブ 300
名称 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティオブ カリフォルニア
4、代理人
住所 〒540 大阪府大阪市中央区域見−下目2番27号5、補正書の提出年
月日
1992年8月6日
6、添付書類の目録
(1)補正書の写しく翻訳文) 1通
道)41【皿:
1、水サンプル中のE、 coliの存在の有無を試験するのに有用な、ラクト
ースの利用およびインドールの生成を測定する方法であって、
(a)該水サンプルと、以下の(i)および(ii)を含む組成物とを接触させ
る工程、
(i) S−tルトーニトロフェニルーL−システィンおよびトリプトファンか
らなる群から選択される窒素供与化合物および;
(ii)オルト−ニトロフェニル−β−D−ガラクトピラノシドまたはメチルウ
ンベリフェリル−ガラクトシダーゼからなる群から選択される、色素産生性また
は蛍光産生性のβ−D−ガラクトシド;
(b)工程(a)の水性混合物を約30°Cから50℃の間の温度で2から48
の間の時間インキユベートする工程;(c)該混合物中の黄色または蛍光の有無
によって、ラクトースが利用されていることを測定する工程;(d)p−ジメチ
ルアミノベンズアルデヒドを含有する試薬を加える工程:および
(e)インドールの生成を示す、赤紫色または蛍光の有無によってL」遼■の存
在の有無を決定する工程、を包含する、方法。
2、水サンプル中のすべての大腸菌群およびL」且■の存在の有無を試験するの
に有用なラクトースの利用およびインド−ルの生成を測定する方法であって、
(a)該水サンプルと、以下の(i>−(v)を含む組成物とを接触させる工程
、
(f) トリプトファンおよびS−オルト−ニトロフェニル−L−システィンか
らなる群から選択される、第1の窒素供与化合物;
(ii)任意に、アンモニウム塩、トリプトース(tryptose)、加水分
解されたタンパク質およびペプチド混合物からなる群から選択される、第2の窒
素供与化合物;(iii)o〜ニトロフェニル−β−D−ガラクトピラノシドお
よびメチルウンベリフェリル−ガラクトシダーゼからなる群から選択される、色
素産生性または蛍光産生性のβ−D−ガラクトシド;
(iv)任意に、メリビオース、イソプロピル−β−チオガラクトピラノシドお
よびメチルチオガラクトシドからなる群から選択される、β−D−ガラクトシダ
ーゼ酵素誘導剤;および
(v)任意に、ラウリル硫酸ナトリウム、胆汁塩、界面活性剤、ターキトール(
tergitol)−7およびナリキシジン酸からなる群から選択される、妨害
細菌の増殖阻害剤;(b)工程(a)の溶液混合物を、約30″Cから5o″C
の間の温度で2から48の間の時間インキユベートする工程;(c)該溶液中の
黄色または蛍光の有無により、すべての大腸菌群の存在の有無を決定する工程;
(d)p−ジメチルアミノベンズアルデヒドを含有する試薬を加える工程;およ
び
(e)インドールの生成を示す、赤紫色の有無によってL」貝の存在の有無を決
定する工程、
を包含する、方法。
3、請求項2に記載の方法であって、前記箪2の次窒素供与化合物がトリプトー
スであり、前記ラクトース利用誘導剤がイソプロピル−β−D−チオガラクトピ
ラノシドであり、そして前記妨害細菌の増殖阻害剤がラウリル硫酸ナトリウムで
ある、
方法。
4、請求項3に記載の方法であって、インドールを検出する前記試薬が、酸性イ
ソアミルアルコールまたは酸性n−ブチルアルコール中に溶解された、p−ジメ
チルアミノベンズアルデヒドである、
方法。
5、希釈水サンプル中のL」旦■の存在を試験し、定量するのに有用なラクトー
スの利用およびインドールの生成を測定する方法であって、
(a)希釈されていない水サンプルと、以下の(i)−(v)を含有する組成物
とを接触させる工程、
(i) トリプトファン、およヒs−オルト−ニトロフェニル−し一システィン
からなる群から選択される、第1の窒素供与化合物;
(11)任意に、アンモニウム塩、タンパク質加水分解物、トリプトースおよび
ペプチド混合物からなる群から選択される、第2の窒素供与化合物;
(iii)オルト−ニトロフェニル−β−Dガラクトピラノシドおよびメチルウ
ンベリフェリル−ガラクトシドからなる群から選択される、色素産生性または蛍
光産生性のβ−D−ガラクトンド;
(iv)任意に、メリビオース、イソプロピル−β−チオガラクトピラノシドお
よびメチルチオガラクトシドからなる群から選択される、β−D−ガラクトシダ
ーゼ酵素誘導剤;および
(y)任意に、ラウリル硫酸ナトリウム、胆汁塩、界面活性剤、ターギトール−
7およびナリキシジン酸からなる群から選択される、妨害細菌の増殖阻害剤;(
b)工程(a)で得られた混合液を該組成物(i)−(v)の10倍容量に希釈
することによって、E、 coltの存在を定量する工程;(c)工程(a)の
水性混合液を、約30℃から50℃の間の温度で2から48の間の時間インキユ
ベートする工程;(d)黄色または蛍光の有無を同定する工程、(e)p−ジメ
チルアミノベンズアルデヒドを含有する試薬を加える工程;
(f)紫色の有無によってL」旦Hの存在の有無を決定する工程;および
(g)最確数試験によりl:、 coliの数を評価する工程、を包含する方法
。
6、水サンプル中のE、 coliの存在の有無を試験するのに有用なラクトー
スの利用およびインドールの生成を測定するためのテストキットであって、
(a)以下の(i)および(i i)を含有する濃縮された凍結乾燥培地50m
1を含む、100m1のレベルに目盛りが付いた3個のストツバ−付滅菌済20
0m1容ガラスバイアル、(i)S−オルト−ニトロフェニル−し−システィン
およヒドリブトファンからなる群から選択される、窒素供与化合物;(ii)オ
ルト−ニトロフェニル−β−D−ガラクトピラノシドまたはメチルウンベリフェ
リル−ガラクトシダーゼからなる群から選択される、色素産生性または蛍光産生
性のβ−D−ガラクトシド;
(b)該水サンプルを集めるためのバイアル;(c)該培地を含有する容器に5
0m1の水サンプルを加えるためのピペッタ−;
(d)加熱制御装置および時間制御装置を有する、該培地と該水サンプルとの水
性混合液をインキュベージコンするための恒温槽;および
(e) p−ジメチルアミノベンズアルデヒドを含有する試薬を含有するバイア
ル;
を含む、テストキット。
7、 il請求項に記載のキットであって、p−ジメチルアミノベンズアルデヒ
ドを含有する試薬の付加によってラクトースの利用およびインドールの生成の存
在を示す、赤紫色の有無によって、L」旦■の存在の有無が決定される、キット
。
8、請求項7に記載のキットであって、前記インキュベーターのインキュベーシ
ョン温度が35℃から44.5℃の間である、キット。
国際調査報告
1、.1覗や叩^”” ”’””” r/IKOI In11.L’+1゜